XMOS公司是一家專注于設(shè)計音頻MCU的公司,然而華為、博世(Bosch)、賽靈思(Xilinx)在去年先后對這家公司進行了戰(zhàn)略投資。我們知道,華為專注于通信領(lǐng)域,博世專注于傳感器領(lǐng)域,而賽靈思產(chǎn)品主要是FPGA。那么,這三家公司為什么會投資一家專注于做音頻MCU設(shè)計的公司呢,該公司的產(chǎn)品優(yōu)勢何在?此外,XMOS MCU也適合于做工業(yè)控制和實時通信,那么,音頻播放器與機器人和通信之間又有什么關(guān)系?
Hi-Fi播放器也能做到價格親民
讓我們先來看看幾款發(fā)燒友級的音頻播放器和耳放產(chǎn)品。第一款是韓國艾利和公司推出的臺式Hi-Fi網(wǎng)絡(luò)音樂播放器AK500N,其售價賣到了14000美金,它支持播放最高達384kHz 32位的PCM/DSD音樂文件。第二款是艾利和的音樂播放器AK240,售價2500美金,它同樣支持播放最高達384kHz 32位的PCM/DSD音樂文件。
圖1:韓國艾利和公司臺式Hi-Fi網(wǎng)絡(luò)音樂播放器AK500N售價達到了14000美金。
再來看第三款產(chǎn)品——OPPO的HA2耳放,它也是一款高水平的384kHz/32位PCM音頻解碼器。它支持VOOC閃充技術(shù),同時也可以當移動電源使用,售價僅1998元RMB。
圖2:OPPO HA2耳放售價僅1998元RMB,性能和索尼產(chǎn)品可比。
XMOS中國區(qū)銷售經(jīng)理張少雄在日前的媒體會上告訴記者,OPPO的這款售價不到2000元人民幣的產(chǎn)品,性能可以和索尼五六千塊的同類產(chǎn)品相比。這幾款產(chǎn)品的相同點在哪呢?它們采用的都是XMOS的xCORE MCU解決方案。
xCORE-200 MCU為何能做到音頻和工業(yè)控制通吃?
XMOS近日推出了其第二代MCU產(chǎn)品線:xCORE-200 MCU芯片和xCORE-AUDIO SoC芯片。張少雄介紹說,xCORE-200是通用多核MCU,xCORE-AUDIO為基于xCORE-200的SoC。xCORE-AUDIO與xCORE-200的物理層相同,根據(jù)行業(yè)應(yīng)用將軟件放進去做成SoC。xCORE和FPGA一樣靈活,通過C/C++編程即可快速成型和量產(chǎn)。國內(nèi)一些廠商用FPGA來做原型設(shè)計,這樣很費事,而xCORE-AUDIO實現(xiàn)起來非常快。
xCORE-200與前一代芯片相比有三大區(qū)別:更高性能,之前幾個系列速率最高為2GHz,xCORE-200的速率高達4GHz;更多內(nèi)存,從之前的最高512kB到現(xiàn)在的1MB;更靈活的I/O。
xCORE-200兼容以前版本xCORE代碼,可以很方便地移植。xCORE-200更容易使用——新的工具界面經(jīng)過了優(yōu)化,編譯效率得到提高。此外,它提供更多IP庫給客戶,能夠很快地實現(xiàn)設(shè)計。
xCORE-200性能翻一番,因為其一個時鐘周期可以運行兩條指令(通過指令流水線實現(xiàn))。
xCORE-200包括三個系列:XE2xx(千兆以太網(wǎng)+USB系列)、XU2xx(USB系列)和XL2xx(靈活多核系列)。XE2xx相對高階,帶有千兆以太網(wǎng)和2個USB,最少16個核。XU2xx涵蓋8~32個核。XL2xx最高只到16個核。三個系列都可提供TQFP封裝,從而方便烙鐵焊接,而以前產(chǎn)品的封裝是BGA,不方便調(diào)試。
圖3:xCORE-200三個系列完整產(chǎn)品集。
圖3為xCORE-200的評估板eXplorerKIT。它提供1個千兆以太網(wǎng)網(wǎng)口和2個USB 2.0端口。其上的xCORE-200芯片采用的是XE216-512-TQ128(XE系列,16個核,512KB SRAM,128腳TQFP封裝),速率高達2000MIPS。此外,它有53個可用的Hardware Response IO口,具有3D加速度計和磁力計,以及6個伺服接口。
圖4:xCORE-200的評估板eXplorerKIT。
xCORE-200看好的應(yīng)用有哪些?
張少雄指出,xCORE-200看好的應(yīng)用包括以下幾個方面。第一是高速實時數(shù)據(jù)采集,因為有千兆以太網(wǎng)和靈活的IO接口,需要更多的串口、CAN、以太網(wǎng)或USB,可以很快地實現(xiàn)。實時性加高速以太網(wǎng)和USB,就是xCORE-200的優(yōu)勢。
圖5:XMOS中國區(qū)銷售經(jīng)理張少雄介紹xCORE-200的優(yōu)勢。
第二是服務(wù)型機器人。除了在工業(yè)自動化領(lǐng)域,用于家庭服務(wù)的機器人會變多。XMOS的一家客戶就設(shè)計了一款帶有輪子的外賣機器人。國內(nèi)送餐的機器人需要鋪導(dǎo)軌,但它不需要(xCORE適合進行多軸控制和實時通信)。此外,它可以自由走動,并且能記憶位置、避開障礙和畫地圖。
第三是IoT。連接中轉(zhuǎn),比如汽車需要將CAN和以太網(wǎng)橋接(將汽車狀態(tài)通過車聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)連接),xCORE可以實現(xiàn)不同協(xié)議(如CAN、以太網(wǎng)和云端,注:云端通常采用移動通信模塊連接,而這類模塊又一般采用USB連接)之間的轉(zhuǎn)換。此外,汽車也有用以太網(wǎng)實時傳輸音視頻的需求,它也可以擴展到工業(yè)/安防等領(lǐng)域。
第四是時間敏感型網(wǎng)絡(luò)。
第五是智能控制和高性能人機界面。比如手勢識別,可用多通道xCORE-Audio板來實現(xiàn)。音頻和超聲波原理上一樣,其精度和實時性比紅外線好很多。
此外,xCORE-200提供對應(yīng)的工具套件xTIMEcomposer,包括免費設(shè)計版和企業(yè)版兩個版本。企業(yè)版提供現(xiàn)場支持保證(XMOS工程師在一定時間內(nèi)回復(fù)客戶問題),價格為4995美元/年。其設(shè)計效果一樣,主要針對像霍尼韋爾、施耐德這樣的大客戶。
xCORE-AUDIO SoC提供Turn-Key解決方案
xCORE-AUDIO SoC本質(zhì)上是xCORE-200的芯片,其設(shè)計主要針對的是HiFi級的高采樣率解決方案、DSP實時音頻處理輸入輸出,USB Audio以及AVB標準的應(yīng)用。它側(cè)重于針對消費類應(yīng)用把價格下降,比如卡拉OK、會議等產(chǎn)品的量很大。
xCORE-AUDIO包括xCORE-AUDIO/Hi-Res和xCORE-AUDIO/Live兩個系列,支持Android、iOS和Windows等所有平臺。xCORE-AUDIO/Hi-Res支持非常高的解析度,采樣率從44kHz到384kHz,解析精度從16位到32位,格式為PCM/DSD。通道數(shù)包括5.1和7.1聲道,輸出通道包括Analog、I2S、SPDIF和DSD/DoP。輸入通道包括USB和SPDIF。DSP包括環(huán)繞聲和卡拉OK,后續(xù)也會針對需求加入其它的DSP。同時,它還支持最新的USB Type C接口。開發(fā)板采用ESS DAC,保證了音頻輸出的質(zhì)量。
圖6:xCORE-AUDIO/Hi-Res和xCORE-AUDIO/Live兩個系列性能概覽。
張少雄表示,xCORE-200性能非常優(yōu)異,比ARM Cortex-M7的MCU還要強。同時,它提供了開發(fā)套件和免費的開發(fā)工具。此外,xCORE-200還非常適合于做多軸運動控制和實時通信。xCORE-AUDIO針對的是團購客戶,能夠幫助客戶將設(shè)計快速導(dǎo)入市場。
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